第一篇：軟土地基-----畢業(yè)論文資料

摘要

所謂軟土,是指強度低，壓縮性較高的軟弱土層。多數(shù)含有一定的有機物質(zhì)。由于軟土強度低，沉隱量大，往往給道路工程帶來很大的危害，如處理不當(dāng)，會給公路的施工和使用造成很大影響。軟土根據(jù)特征，可劃分為：軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土及泥炭五種類型。路基中常見的軟土，一般是指處于軟朔或者流朔狀態(tài)下的粘性土。其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數(shù)高、強度低，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)，工程地質(zhì)條件較差。選用軟土作為路基應(yīng)用，必須提采取出切實可行的技術(shù)措施。

這種土質(zhì)如果在施工中出現(xiàn)在路基填土或橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)中，最佳含水量不易把握，極難達到規(guī)定的壓實度值，滿足不了相應(yīng)的密實度要求，在通車后，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷。其危害性顯而易見,故禁止采用。

在軟土地基上修筑路堤，特別是橋頭引道，如不采取有效的加固措施，就會產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉陷，導(dǎo)致公路破壞或不能正常使用。

軟土地基下沉的一個主要原因是軟土地基的沉降，包括瞬時沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降三部分。根據(jù)沉降標(biāo)準(zhǔn)，按我國現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定，用容許工后沉降——路面設(shè)計使用年限內(nèi)的剩余沉降來控制(其值見有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn))。

一般地，除要確保新填筑路基的密實度以減少沉降外，包括原地面的地基總沉降必須達到基本穩(wěn)定，沉降量大致達到總沉降量的80%以上時，才容許鋪路面。軟土地基沉降嚴(yán)重時，不僅增加填方數(shù)量，而且沉降或水平位移對臨近填土的橋臺、擋土墻、涵洞，甚至對附近的住宅、農(nóng)田以及路線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都會產(chǎn)生很大的影響。

為此，首先應(yīng)做好深入細(xì)致的工程地質(zhì)勘探工作，充分研究已有地質(zhì)資料，采取調(diào)繪、鉆探、原位測試及物探等綜合勘測手段。查明路段所處的地形、地質(zhì)、水文、氣候、徑流條件等自然環(huán)境條件和路基排水條件，明確松軟土層的成因、類型、分布范圍及其在路線通過地帶分布的具體情況，確定軟土層在縱向、橫向的分布厚度、層次、各層土的土質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)(如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、承載力及滲透系數(shù)等)。根據(jù)路基土的工程特性，選用適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?/p>

關(guān)鍵字：軟土定義，軟土下沉，軟土危害，軟土勘察

目錄

第1章 引言...............................................4 第2章 軟土地基的成因.....................................4 2.1 軟土沉積的地質(zhì)環(huán)境…………………………………………………4 第3章 軟土地基的特性.....................................6 第4章 軟土地基的勘察....................................8 4.1 軟基工程勘察………………………………………………………8 4.2 勘察的方法與要求…………………………………………………8 第5章 軟土地基的危害....................................10 第6章

軟

土

地

基的處

理

技

術(shù)

方法....................................10 6.1 反 壓 法……………………………………………………………10 6.2 換土墊層法…………………………………………………………13 6.3 粉體攪拌法…………………………………………………………14 6.4 軟土地基處理的其他措施…………………………………………15 第7章 結(jié)論..............................................17 畢業(yè)論文聲明.............................................19 致謝.....................................................20 參考文獻................................................21

第1章 引言

軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。其承載能力很低，一般不超過50KN/m2。在軟土地基修筑堤防工程，必須解決好四個方面的問題：①地基的強度和穩(wěn)定性問題。②地基的變形問題。③地基的滲漏和溶蝕問題。④地基的振動液化與振沉問題。因此，研究堤防工程軟土地基的特征，提出相應(yīng)的處理措施就十分重要了。

第二章 軟土地基的成因

軟土是第四紀(jì)全新世形成的近代沉積物，其地質(zhì)年齡一般為10000-15000年，按其中有機質(zhì)含量，可分為兩大類：第一類是不含或很少含有機質(zhì)的軟粘土和粉質(zhì)軟粘土；第二類是含大量有機質(zhì)的泥炭土。

所有的軟土都是在淡水或鹽水中沉積的，由于沉積的地質(zhì)環(huán)境(如海灘、三角洲、河口灣、瀉湖、湖泊、沼澤等)的不同，其空間范圍和天然性狀也因其沉積環(huán)境及其水動力條件的變化而異。我國工程界有的把松軟的吹填土和雜填土等也列入軟土，謂之廣義軟土

軟土的來源主要是巖石的風(fēng)化產(chǎn)物，因此其成分直接取決于母巖。而軟土的沉積類型，以及它們沉積后的物理化學(xué)演化，則與下述的沉積環(huán)境有著密切的關(guān)系。

2.1 軟土沉積的地質(zhì)環(huán)境

第四紀(jì)全新世是以北半球大陸的冰川融化和由此導(dǎo)致的全球普遍性的海浸為特征的。由于海平面的大幅度上升，致使原來陸地上的大量細(xì)粒物質(zhì)或者在海中和沿海沉積，或者在內(nèi)陸湖泊、河谷及海水漫及的盆地中發(fā)生沉積。這個時期沉積的大部分軟土厚度不超過20m，且通常位于透水性較好的粗粒沉積物之上，但在局部地區(qū)，軟土厚度很大，例如在突尼斯，有的軟土厚度達120m。

軟土的來源主要是巖石的風(fēng)化產(chǎn)物，因此其成分直接取決于母巖。而軟土的沉積類型，以及它們沉積后的物理化學(xué)演化，則與下述的沉積環(huán)境有著密切的關(guān)系。

1．河流相沉積環(huán)境

通過河流的搬運作用和沉積作用形成的沉積物稱為沖積物。Kukal(1971年)將河流沉積環(huán)境分為：

(1)河床，它包括鄰近流線的區(qū)域、河床邊緣的淺灘和沙嘴。

(2)天然沖積堤(河岸沉積物)，它由河床側(cè)向泛濫形成的全部沉積物組成。(3)泛濫平原(漫灘沉積物)，它包括溢出河床的泛濫期沉積物和河岸沉積物。在河流下游靠近河口處，沖積物可具有很大的厚度和范圍，因而常被稱為沖積平原。這類沖積平原的大部分沉積物由高洪水位期間的泛濫平原堆積物組成，并逐漸過渡到河流三角洲，往往不容易分辨出陸上的和水下的環(huán)境。

大部分河流沉積物由粗粒土所構(gòu)成，但在泛濫平原巾則有細(xì)顆粒沉積物堆積，已報道過的其典型的粒徑分布為：砂粒5％—10％，粉粒20％-40％，粘粒35％～60％。泛濫平原沉積物的中間粒徑材d在0．005—0．06mm之間，有機質(zhì)含量為1％-10％。它們多為含粘粒的懸液搬運，在適宜條件下凝聚沉積。

泛濫平原沉積物都具有層理和紋理特性，有時夾細(xì)砂層，因此不會遇到很厚的均勻粘土沉積。例如在密西西比河沖積平原上就有大范圍的泛濫平原沉積物。這類粘土一般經(jīng)受過干濕周期變化，這種干濕變化引起了諸如干燥、風(fēng)化、收縮裂縫等沉積后的變化。因此，當(dāng)泛濫平原沉積物在每一薄層形成后的幾個月內(nèi)遇到連續(xù)于燥時，它們就并不保持“軟”的特性。與泛濫平原粘土不一樣，在牛軛湖中沉積的粘土則是一種河道淤塞沉積物，通常處于正常固結(jié)狀態(tài)，液性指數(shù)接近1，0。牛軛湖沉積物只是在表面變干，硬殼下的粘土依然很軟。以后，硬殼又可被泛濫平原沉積物所覆蓋，軟土層僅在重力作用下固結(jié)。因此，牛軛湖沉積物是埋在硬粘土和粉土下的高壓縮性土。

2．湖相和冰湖相環(huán)境

湖相沉積物不僅含有碎屑物質(zhì)，而且在很多情況中還含有大量的化學(xué)成因物質(zhì)(碳酸鹽、蒸發(fā)鹽)和生物成因物質(zhì)(淤泥、腐殂泥等)。湖通常按照其中存在的氧氣和養(yǎng)料的數(shù)量分為三類：(1)微營養(yǎng)的湖；(2)營養(yǎng)豐富的湖；(3)缺乏營養(yǎng)的湖。

在微營養(yǎng)的湖(即含氧很多但含養(yǎng)料很少的湖)中碎屑物質(zhì)占絕大多數(shù)，其粒徑分布很大程度上由湖水動力條件、湖底的形狀和深度，以及外界地形的起伏和支流對沉積物質(zhì)的輸送等決定。在湖相沉積物中通常含有相當(dāng)多的粘土，不過湖邊緣處的沉積物質(zhì)——般是較粗的粒料。

冰湖相沉積物常常主要由含粉粒的淺色土層和含粘土的深色土層交替組成，具有這種層理的粘土沉積物稱為紋泥。一層紋泥相當(dāng)于一年的沉積，即由夏季沉積的粉土和冬季沉積的粘土組成。夏季沉積的上層平均約有80％的粒徑大于2um，而冬季沉積的含粘土很多的土層平均有80％左右的粒徑／JxT 2gm。

在不再與冰川沿接觸的冰后期冰湖中，懸浮的沉積物質(zhì)大大減少(一般少于o．1g／L)。Quigley(1979年)指出在這種情況下，水流作為溢流和混合流進入冰湖，而高密度的底流僅作為水下崩塌的產(chǎn)物或在洪水沖刷期間發(fā)生。這種沉積物的沉積作用是全年發(fā)生的，粉土和細(xì)砂在夏季沉積，粘土則在冬季沉積。

第三章 軟土地基的特性

一、軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土及飽和松散粉細(xì)砂與粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1．5的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大于1．0小于1．5的粘土組成的淤泥質(zhì)粘土。其主要特征如下： 1．孔隙比和天然含水量大

我國軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量W＝50～70%，高的可達200%，普遍大于液限。2.壓縮性高

我國淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)一般a1～2都大于0．5MPa-1,建造在這種 軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降，尤其是沉降的不均勻性，會造成建筑物的開裂和損壞。3.透水性弱

軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數(shù)K≤1（mm/d）。因此，土體受到荷載作用后，呈現(xiàn)很高的孔隙水壓，影響地基的壓密固結(jié)。4.抗剪強度低

軟土通常呈軟塑～流塑狀態(tài)，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，我國軟土無側(cè)限抗剪強度一般小于30KN/m2（相當(dāng)于0．3KN/m2）。不排水剪時，其內(nèi)摩擦角幾乎為零，抗剪強度僅取決于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固結(jié)快剪時，內(nèi)摩擦角＝5°～15°。5.靈敏度高

軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土，在結(jié)構(gòu)未被破壞時具有一定的抗剪強度，但一經(jīng)擾動，抗剪強度將顯著降低。其靈敏度（含水量不變時原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強度之比）一般在3～4之間，有的甚至更高。

二、軟土地基失穩(wěn)的機理:起軟土地基上堤防滑動破壞的原因，在于軟弱地基中某一面上的剪應(yīng)力大于等于它的極限抗剪強度。究其原因主要有兩個方面：一是由于剪應(yīng)力的增加。例如：堤防加高加寬引起堤身重量加大、降雨使土體容重增加、水位降落產(chǎn)生滲透壓力，地震和打樁引發(fā)動荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強度的減小。例如：孔隙水壓力的升高、氣候變化旌干裂和凍融、粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》GB50286—98規(guī)定，假定滑動面以上土體為剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上的全部作用力，并以整個滑動面上的平均滑動力與平均阻滑力之比來定義它的安全系數(shù)，即： K＝Fz/Fh 式中：K—堤防穩(wěn)定安全系數(shù)；K＞1時土體處于穩(wěn)定狀態(tài)，K＜1時土體處于滑動狀態(tài)或有滑動的趨勢，K＝1時土體處于臨界狀態(tài)。K值一般取1﹒05～1﹒30；

Fz—作用于滑動面處的平均阻滑力，KN； Fh—滑動面處土體的平均滑動力，KN。

第四章 軟土地基的勘察

4.1 軟基工程勘察

一、勘察的目的與步驟

軟土地基工程地質(zhì)勘察是針對不同環(huán)境所沉積的軟土地基，通過多種勘察手段，如地表地質(zhì)調(diào)查、物探、鉆探、現(xiàn)場原位測試、室內(nèi)試驗、開挖試坑等，得到能反映所研究的軟土地基最基本的物理及力學(xué)特性的各種參數(shù)，為工程建設(shè)項目的可行性研究、規(guī)劃選址、地基處理方案設(shè)計以及施工監(jiān)測等服務(wù)。

從工程地質(zhì)角度看，地基是建筑場地的一部分，而建筑場地又屬于某一個工程地質(zhì)單元。因此，軟土工程地基勘察的目的有二：一是要查明公路路堤下面的地層情況，提供地基基礎(chǔ)設(shè)計所需要的數(shù)據(jù)資料；二是要對整體工程的地質(zhì)條件作出評價，以便在確保建筑場地地質(zhì)穩(wěn)定的前提下，促使地基基礎(chǔ)設(shè)計達到安全、經(jīng)濟、合理。

軟土工程地質(zhì)勘察按設(shè)計階段劃分為初步勘察和詳細(xì)勘察兩個階段。初步勘察工作為工程初步設(shè)計服務(wù)，是在可行性勘察的基礎(chǔ)上進行的，為工程的規(guī)模、造價提供依據(jù)。本階段應(yīng)初步查明場地的地層、軟土成因、層理特征及其物理力學(xué)性質(zhì)，地表硬殼層的分布及下臥層和基巖的埋藏條件與起伏；初步查明場地微地貌的形態(tài)、堆填土的分布和埋深；初步查明場地水文地質(zhì)條件及凍結(jié)深度；初步查明軟土地基的分布范圍、對場地穩(wěn)定性的影響情況及其發(fā)展趨勢；初步查明環(huán)境地質(zhì)對建筑場地的影響。通過初步勘察應(yīng)提交軟土地基工程地質(zhì)初步勘察報告，“報告”應(yīng)包括文字部分和圖表部分。文字部分應(yīng)全面闡明沿線軟土地基段的軟土成因類型和分布規(guī)律、軟土的物理力學(xué)指標(biāo)特點，并針對各類工程項目的特點與該地段地質(zhì)環(huán)境、指標(biāo)特性，作出工程地質(zhì)評價與預(yù)測，對軟土地基提出相應(yīng)的治理措施。圖表資料包括：道路全線工程地質(zhì)總平面圖、縱斷面圖，各比較方案的軟基路段工程地質(zhì)平面圖、縱斷面圖，鉆孔地質(zhì)柱狀圖，十字板剪切圖，靜力觸探圖，標(biāo)準(zhǔn)貫入圖，土的e-p曲線圖或e-lgp曲線圖，固結(jié)系數(shù)與荷載關(guān)系圖，無側(cè)限抗壓應(yīng)力與應(yīng)變圖等相關(guān)圖件。

詳細(xì)勘察為施工圖設(shè)計服務(wù)，應(yīng)根據(jù)初步設(shè)計確定的線路位置和設(shè)計方案和初勘所劃定的范圍，進行地質(zhì)鉆探、原位測試和取原狀試樣。其目的是要查明地層結(jié)構(gòu)及其物理力學(xué)性質(zhì)、軟土的固結(jié)歷史、強度和變形特性，并對地基的穩(wěn)定性及其承載能力作出評價；查明地下水的埋藏條件、地層的滲透性；對取得的軟土地基技術(shù)數(shù)據(jù)進行綜合分析提供地墓變形穩(wěn)定計算參數(shù)，分段提出地基處理建議；編制軟基設(shè)計及其路堤施工圖設(shè)計所需的工程地質(zhì)勘察資料與報告。詳勘報告的文字部分應(yīng)提供區(qū)域地質(zhì)、地震地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象、地形、地貌的有關(guān)料，著重闡明已定路線軟弱地基形成特點與分布規(guī)律，針對各類工程項目與地質(zhì)環(huán)境的相互作用，結(jié)合試驗與測試指標(biāo)作出工程地質(zhì)評價與預(yù)測，提供有效的工程地質(zhì)處理措施。提供圖件的形式和初勘報告類似。

4.2 勘察的方法與要求

軟土地基工程地質(zhì)勘察力‘法在初步勘察階段主要有工程地質(zhì)調(diào)查與測繪、工程地質(zhì)勘探、原位測試、室內(nèi)試驗等，在詳細(xì)勘察階段主要以鉆探、原位測試、室內(nèi)試驗為主。

工程地質(zhì)調(diào)查勺測繪是一項以工程觀點對一個特定地區(qū)進行進一步地質(zhì)研究的工作類型。工程地質(zhì)調(diào)查測繪的最終成果是編制工程地質(zhì)圖件，論述和評價丁作區(qū)的工程地質(zhì)條件，其成果對于之后的勘探、原位測試等地質(zhì)丁作的布點來說是必不可少的。多年來的勘察經(jīng)驗表明，未進行工程地質(zhì)調(diào)查測繪就開始勘探工作會“欲速則不達”，往往要返工。所以，工程地質(zhì)調(diào)查測繪足不可逾越的勘察階段。

鉆探是上程地質(zhì)勘察的主要手段，它能直接觀察鑒別巖性和劃分地層，并町沿孔深進行原位測試和取原狀土樣，是獲得地質(zhì)資料的主要渠道。初勘和詳勘階段勘探線和勘探點的間距按《公路軟上地基路堤設(shè)計與施上技術(shù)規(guī)范》(JTJ 017 96)規(guī)定實施，軟土地基勘察鉆孔宜采用干鉆法，對于多年處寸：最低地下水位以下的飽和粘土，也可采用泥漿鉆探的方法，但必須采取措施，防止軟土地基結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而改變土樣的原始物理、力學(xué)性質(zhì)。事實上，軟土發(fā)育地區(qū)的地下水位均較高，軟土地層基本處于地下水位以下且為飽和狀態(tài)；對于淤泥或淤泥質(zhì)粘土，因其滲透性較差，泥漿對其含水量的影響并不明顯。因此現(xiàn)在勘察設(shè)計單位對于軟土地層基本采用泥漿鉆進方法。

工程地質(zhì)鉆孔是獲取勘探成果資料的主要途徑，它直接關(guān)系到地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性、可靠性，影響到工程建設(shè)的質(zhì)量和造價。上程地質(zhì)鉆孔有如下幾點要求：

(1)鉆進深度、巖土分層深度的量測誤差范圍在o．05m以內(nèi)。

(2)非連續(xù)取芯鉆進的回次進尺，對于螺旋鉆在1．Om以內(nèi)，對于巖芯鉆探應(yīng)在2．Om以內(nèi)，取芯鉆進時軟土層每回次進尺不宜大于2．Om，粉土每回次進尺不大十1．5m。每一個回次完成后，根據(jù)所采取巖芯的性狀，確定是否進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗和采取原狀試樣。一般是一個回次完成后進行一次標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗和取一個原狀上樣。當(dāng)土層中夾有大量粉質(zhì)土或者砂土?xí)r，應(yīng)用標(biāo)貫器采取土樣，用于土層鑒別。

(3)對鑒別地層天然濕度的鉆孔，在地F水位以上應(yīng)進行干鉆。

(4)巖芯鉆探的巖芯采取率，對于一般巖石、軟十應(yīng)不低于80％，對于軟質(zhì)、破碎巖石應(yīng)不低于65％。

(5)施工過程中巖芯應(yīng)按次序排放，每一回次應(yīng)插放巖芯牌，注明起止深度、取樣或標(biāo)貫位置、編號、擊數(shù)等，根據(jù)需要決定是否應(yīng)裝箱保存。

取十器的技術(shù)參數(shù)：

(1)取土器直徑。正確選擇取土器直徑，對取土質(zhì)量是很重要的。直徑過小不能保證取土質(zhì)量，而過大又增加鉆探費用。所以，選擇取土器直徑時應(yīng)注意考慮如下兩點：一是土樣擾動帶的寬度，對于一般軟粘土，擾動帶的寬度不超過20mm，一般為lOmm；二是土工試驗環(huán)刀直徑，常用的有62mm和80rmn，相對應(yīng)的取土器內(nèi)徑一般采用75mm和100mm。

(2)取土器長度。當(dāng)取土器貫人土中的深度"與實際進入取土器中的上樣長度L的比值等于或略低于1．0時，表明十樣未遭到壓縮擾動。當(dāng)貫入深度逐漸增大，達到某極限貫人深度Hs后，土樣由于壓縮量變大，土樣質(zhì)量下降。對于無粘性土Hs=5～10倍取土直徑；對于粘性土Hs=10—20倍取土直徑。關(guān)于取土器 長度與直徑，我國過去一直沿用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，采用短而粗的設(shè)計原則；而國際上比較通用的是采用K而細(xì)的設(shè)計原則

第五章 軟土地基的危害

軟土路基可能導(dǎo)致出現(xiàn)一些的問題，當(dāng)路基的抗剪強度不足以支承上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載時，地基就會產(chǎn)生局部或整體剪切破壞。當(dāng)路基 在上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載作用下，產(chǎn)生過大的沉降和 不均勻沉降變形時，會影響結(jié)構(gòu)物的正常使用，特別是超過結(jié)構(gòu)物所能容許的不均勻沉降時，結(jié)構(gòu)可能開裂破壞。路基的滲漏量超過容許值時，會發(fā)生水量損失導(dǎo)致事故發(fā)生。

軟土地基在公路工程中造成的危害

1)勘察設(shè)計不詳細(xì)或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對應(yīng)該做軟基處理的地段未做處理設(shè)計。

2)已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物。

3)雖然做了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)。

4)堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，填土過快，碾壓不當(dāng)，造成路堤失穩(wěn)。

5)擾動“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。

第六章 軟土地基的處理

6.1 反 壓 法

一、概述

反壓法是一種傳統(tǒng)的軟土地基處理方法，很早就使用在堤壩兩側(cè)(或一側(cè))填土或堆石(稱為反壓平臺)，以防止基土被擠出，保證堤壩的穩(wěn)定。

使用反壓法來處理地基，可以就地取材，施工簡便，不需特殊材料，適用于對變形要求不高的道路工程、水利工程等。但是反壓平臺占地面積大，在農(nóng)耕區(qū)、用地受限制地區(qū)不宜采用。這種方法除了可以穩(wěn)定地基外，反壓平臺還可以起防 浪防滲的作用，又常有可能在防汛期間利用堤背反壓平臺作為防護搶險的工作場地。

我國在軟弱粘土地區(qū)進行了關(guān)于采用反壓法來穩(wěn)定地基的試驗研究工作，為使用反壓法處理軟土地基提供了依據(jù)。如我國連云港利用拋石反壓護坡處理地基，大大降低了工程造價；鐵路和公路交通部門用反壓法改善路堤的穩(wěn)定性；另外還有港口護岸、平衡圍堤等都積累了許多成功的經(jīng)驗。

在飽和軟粘土地基上造堤時，起初在剛受到填土(或拋石)荷載作用時，飽和軟土地基來不及固結(jié)，此時地基土的抗剪強度最小，地基破壞現(xiàn)象多出現(xiàn)在堤未建成或剛建成初期階段，這是最不利的情況，因此反壓平臺的設(shè)計根據(jù)這一情況來進行，也就是設(shè)計時必須考慮使外加荷載在地基中產(chǎn)生的剪應(yīng)力始終小于土的抗剪強度。一般路堤施工速度較快，而且路堤底部又不便設(shè)置透水層，因此設(shè)計時地墓土抗剪強度采用快剪試驗的結(jié)果。反壓護道的適用范圍，是非耕作區(qū)和取土不困難的軟土地區(qū)，同時路堤的設(shè)計高度不大于5／3～2倍極限高度。

二、加固原理

反壓平臺的設(shè)計根據(jù)控制極限平衡區(qū)發(fā)展范圍的原理來進行。雖然這個方法在理論上還不完善，但實際工程說明它與其他方法相比更符合實際，現(xiàn)也常采用圓弧滑動法進行計算。

在路堤的兩側(cè)(或一側(cè))填筑適當(dāng)高度(一般低于極限高度)與適當(dāng)寬度的反壓平臺(護道)，在護道荷重的作用下，形成反向力矩來平衡路堤填土的滑動力矩，從而保證路堤的穩(wěn)定。

反壓法處理的基本原理是以反壓土體重量改變地基的應(yīng)力狀態(tài)和變形條件，它可以壓制地基因加荷的不均勻而出現(xiàn)的塑性擠出和地面隆起的趨勢，還能使軟土地基得到部分固結(jié)，從而提高了反壓平臺下面地基的強度，特別是對排水條件比較好的薄層軟土，效果尤為顯著。

反壓平臺的尺寸可參照當(dāng)?shù)亟?jīng)驗選定，如無經(jīng)驗參考時，則叫·通過試算法假定多個反壓平臺尺寸h和L，用圓弧滑動法找出路堤邊坡最小安全系數(shù)，并使 最小安全系數(shù)滿足沒計標(biāo)準(zhǔn)，也可根據(jù)在路堤自重作用下發(fā)生的極限平衡區(qū)和極限平衡發(fā)展的寬度L，來確定，如圖6—1所示。

三、設(shè)計計算

為了利于地墓受力平衡，反壓護道通常在路堤兩側(cè)對稱布置。當(dāng)軟土層較薄且下臥層有橫向坡度時，可在路堤兩側(cè)采用不等寬的反壓護道，在橫坡下方(軟土層較厚的一方)的護道應(yīng)寬寸：橫坡上方的護道。反壓護道有單級、多級形式，這與軟土分布范圍有關(guān)，一般采用單級，但在軟土分布范圍較狹窄的地方也可采用多級形式。

反壓護道的高度往往憑經(jīng)驗擬定。單級護道首先要保證穩(wěn)定，故其高度必須低于極限高度，但也不宜太低，以免被滑弧所切穿，一般為路堤高度的1／3～1／2，且不超過地基穩(wěn)定性所要求的極限高度。反壓護道的寬度應(yīng)通過圓弧法或塑性區(qū)開展法進行穩(wěn)定性驗算，一般可采用(0．5—1)L，L為路肩至坡趾的水平距離。采用反壓護道后，路堤填土高度仍有限制，有文獻指出不能超過極限高度的3／2-5／3。

反壓護道的實質(zhì)是加寬荷重分布的寬度，減小水平方向的應(yīng)力梯度。就這個意義來說，放緩邊坡與反壓護道的作用完全一致，但一般認(rèn)為反壓護道比放緩邊坡經(jīng)濟。

路堤標(biāo)高一般是定值，反壓護道的尺寸可根據(jù)滿足路堤穩(wěn)定性要求的條件，用宮川法來決定。通常是先假定反壓護道尺寸，然后用宮川法進行穩(wěn)定性驗算。若計算出的穩(wěn)定性系數(shù)小于允許值時，應(yīng)重新假定反壓護道尺寸，直到算出的穩(wěn)定性系數(shù)滿足要求為止。官川法是一個簡易的圓弧滑動法，它不需分條，不需試算，就可計算出穩(wěn)定性系數(shù)。但對重點工程用宮川法確定出反壓護道尺寸后，可再用圓弧滑動的條分法進行驗算。

宮川法的計算圖，如圖6—2所示。假定任意形狀的填土荷載作用在均勻的飽和軟土地基上，軟土產(chǎn)生圓弧滑動面AB。A點位于路堤D點的下方，填土內(nèi)滑動面(圖6-2中虛線右側(cè))上的滑動力及抗滑力均忽略不計。

W代表DA線以左地面以上的填土重，它作用在填土幾何中心位置處；離DA線的水平距離為fo當(dāng)土體與地基對轉(zhuǎn)動中心。發(fā)生剛性轉(zhuǎn)動時，根據(jù)靜力平衡條件，∑M=0：有：

6.2 換土墊層法

1)墊層法。其基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或夯實土，按回填的材料可分為砂(或砂石)墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、土(灰土、二灰)墊層等。干渣分為分級干渣、混合干渣和原狀干渣;粉煤灰分為濕排灰和調(diào)濕灰。換土墊層法可提高持力層的承載力，減少沉降量;常用機械碾壓、平板振動和重錘夯實進行施工。該法常用于基坑面積寬大和開挖土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層(淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、浜填土以及已完成自重固結(jié)的沖填土等)與低洼區(qū)域的填筑。一般處理深度為2m～3m。適用于處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。

2)強夯擠淤法。采用邊強夯、邊填碎石、邊擠淤的方法，在地基中形成碎 石墩體;可提高地基承載力和減小變形。適用于厚度較小的淤泥和淤泥質(zhì)土地基，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗才能確定其適應(yīng)性。

3）振密、擠密法

振密、擠密法的原理是采用一定的手段，通過振動、擠壓使地基土體孔隙比減小，強度提高，達到地基處理的目的。

6.3 粉體攪拌法

粉體攪拌法(簡稱粉噴法)，是用特制的設(shè)備和機具，將加固劑粉體材料(水泥或石灰)通過壓縮空氣的傳送，與地基土強行拌和，使之產(chǎn)生充分的物理、化學(xué)反應(yīng)后，形成一定強度的樁體(簡稱粉噴樁)。這是一種改善土質(zhì)，提高地基強度的軟土地基加固方法，可以廣泛地適用于淤泥質(zhì)土，雜填土，軟粘土等地基加固。

粉噴法加固軟土地基的特點

粉噴法加固軟土地基，是一項新的工藝，與其他軟土加固方法相比，具有較多突出之處;原理科學(xué)、費用低廉、加固成本低。由于采用地基土自身作為樁料，摻入少量固化劑，一般摻入15%左右的水泥，平均每米不超過50kg水泥，每米材料成本費僅10元左右，比其他地基加固方法成本均低;樁身質(zhì)量好。由于成樁粉體與土拌和，化學(xué)反應(yīng)充分，樁身強度相對較大;地基加固后無附加荷載，因為摻入的固化劑含量較少，加固土的容重略大于地基土的容重，可將地基土的附加荷載忽略不計。干法施工。施工不需要水源，不需要排污，場地干凈;樁體強度高，與深層攪拌法相比較，在條件相同的情況下，粉噴樁施工效果較好，因為深層攪拌法是濕法施工，而粉噴樁是干法施工，是從地基土中吸取一定的水量，從而提高了地基的加固效果;無側(cè)向擠土問題。該工藝與打入樁或壓入樁相比，由于成樁是將原土作為主要樁料，在地基中幾乎不增加體積，故不產(chǎn)生側(cè)向擠土，所以粉噴樁施工對臨近環(huán)境無其他影響，甚至可以緊貼相臨基礎(chǔ)施工，該工藝可根據(jù)工程需要及地質(zhì)條件，以不同的摻灰量控制不同的樁身強度，也可以在同一地基中不同層位控制不同樁身強度，以滿足工程上的需要;該工藝平面樁位布置 靈活，可以組成各種幾何形狀的樁體，如單樁分開的樁式，樁體相切或搭接的墻壁式，以及樁體構(gòu)成網(wǎng)格狀的塊體式，并適用于各種工程，如建筑物地基加固，邊坡抗滑加固等，還可以加固地基中的某個部分，應(yīng)用廣泛:粉噴樁施工專用機械主要由成樁鉆機，空壓機，供料機三大件組成。設(shè)備簡單，機身體積小，步履移動方便。

施工工藝

1)施工程序。放樁位→鉆機就位→調(diào)平→送風(fēng)→鉆至設(shè)計深度→送粉→提升攪拌→提升至地平→停粉→復(fù)攪1/3樁長→提升至地平→停風(fēng)→鉆機移動→重復(fù)循環(huán)。

2)施工中注意事項: a.明確設(shè)計要求，了解地基的地質(zhì)情況。b.開工前先打試驗樁，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，合理選擇鉆機的檔位，確定噴粉機壓力和噴粉量。c.嚴(yán)格控制鉆孔深度，噴灰時間及?；視r間，確保粉噴樁樁長，成樁應(yīng)打入持力層50cm嚴(yán)禁在未鉆至設(shè)計深度及未噴灰的情況下鉆機提升作業(yè)。d.定時檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度，對使用的鉆頭必須隨時檢查，其鉆頭磨損量不得大于1cm。e.噴灰機必須配有水泥計量裝置，施工中及時記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量。若發(fā)現(xiàn)噴灰量不足應(yīng)進行整樁復(fù)打，復(fù)打的噴灰量仍不小于設(shè)計用量。若遇停電，機械故障等原因中斷噴粉，在恢復(fù)噴粉時，其重疊孔段長度應(yīng)大于1m。f.樁身上部1/3樁長范圍內(nèi)，施工中應(yīng)嚴(yán)格進行重復(fù)攪拌，使水泥和土充分拌和，提高上部樁身強度，使之符合荷載的傳遞規(guī)律。g.為防止水泥飛揚造成污染，當(dāng)鉆頭提升到地面以下0.5m時，噴灰機應(yīng)停止噴灰，并使鉆機迅速換檔下鉆，上部0.5m范圍內(nèi)用人工回填粘土并壓實。h.施工中應(yīng)認(rèn)真填寫原始記錄。為保證機械設(shè)備完好及人身安全，嚴(yán)禁違章操作。

6.4 軟土地基處理的其他措施

1.堤身自重擠淤法

該方法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質(zhì)土中的孔隙水壓力充分消散而增加有效應(yīng)力，從而提高地基的抗剪強度能力。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，施工時應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。該方法具有節(jié)約投資的優(yōu)點和施工期長的缺點。適用于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，且工期不太緊的情況。

2.拋石擠淤法

該方法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需要進行處理的淤泥或淤泥質(zhì)土地基中，將原基礎(chǔ)處的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走，從而達到加固地基的目的。通常將不易風(fēng)化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）拋填于被處理堤基中，拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定。最后在上面鋪設(shè)反濾層。這種方法施工技術(shù)簡單、投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。

3．墊層法

墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設(shè)計要求的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強度高、壓縮性低、透水性好、易壓實的材料作為持力層。其優(yōu)點是可以就地取材、價格便宜、施工工藝比較簡單。適用于軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地。4.預(yù)壓砂井法

預(yù)壓法是在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效應(yīng)力增加達到硬化固結(jié)的目的。其基本做法如下：先將加固范圍內(nèi)的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設(shè)密封膜，用真空泵將密封膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80KPa以上。該方法加固時間長，抽真空處理范圍有限，適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質(zhì)土地基處理。流變特性很強的軟粘土、泥炭土不宜采用此法。5.振動水沖法

振沖法是利用一根類似插入式混凝土振搗器的機具——振沖器（有上、下兩個噴水口），在振動和沖擊荷載作用下，先在地基中成孔，再在孔內(nèi)分別填入砂、碎石等材料，并分層振實或夯實，使地基得以加固。用砂樁、碎石加固初始強度 不能太低（初始不排水抗剪強度一般要求大于20KPa），對太軟的淤泥或淤泥質(zhì)土不宜采用。

石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰（常稱二灰），并分層擊實而成樁。它通過生石灰的高吸水性，膨脹后對樁周土的擠密作用，用離子交換作用和空氣中的CO2與水發(fā)生酸化反應(yīng)使被加固地基強度提高。6.旋噴法

旋噴法是利用旋噴機具造成旋噴樁以提高地基的承載能力，也可以作聯(lián)鎖樁施工或定向噴射成連續(xù)墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度后提升，噴嘴同時以一定速度旋轉(zhuǎn)，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固土體相比，強度大、壓縮性小。適用于沖填土、軟黏土和粉細(xì)砂地基的加固。對有機質(zhì)成分較高的地基土加固效果較差，宜慎重對待。而對于塘泥土、泥炭土等有機成分極高的土層應(yīng)禁用。7.強夯法

強夯法是將80KN的夯錘起吊到6～30m的高度，讓錘自由落下，對土進行夯實。經(jīng)夯實后的土體孔隙壓縮，同時，夯點周圍產(chǎn)生的裂隙為孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固結(jié)，從而提高了土的承載能力，而且夯后地基由建筑物荷載所引起的壓縮變形也將大為減小。強夯法適用于河流沖積層、濱海沉積層黃土、粉土、泥炭、雜填土等各種地基。8.土工合成材料加筋加固法

該法將土工合成材料平鋪于堤防地基表面進行地基加大，能使堤防荷載均勻分散到地基中。當(dāng)?shù)鼗赡艹霈F(xiàn)塑性剪切破壞時，土工合成材料將起到阻止破壞面形成或減小破壞發(fā)展范圍的作用，從而達到提高地基承載力的目的。此土，工合成材料外與地基土之間的相互磨擦將限制地基土的側(cè)向變形，從而增加地基的穩(wěn)定性。

第七章 結(jié)論

軟土地基是一種不良地基。由于軟土具有強度較低、壓縮性較高和透水性很小等特性，因此在軟土地基上修建建筑物，必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題。在軟弱土地基上的建筑物往往會出現(xiàn)地基強度和變形不能滿足設(shè)計要求的問題，因而常常需要采取措施，進行地基處理。處理的目的是要提高軟土地基的強度，保證地基的穩(wěn)定。

在軟土地基上修筑公路和橋梁并不都會發(fā)生問題、只要設(shè)計和施工措施得當(dāng)，就可以保證路堤、橋梁的穩(wěn)定和使用效果。軟土地基上路堤的設(shè)計與施工方案，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、材料供應(yīng)、投資環(huán)境、工期要求和環(huán)境保護等因素，按照因地制宜、就地取材、分期修建、綜合處治的原則進行充分論證，使設(shè)計和施工方案達到技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理。軟土地基的處理方法很多，總之，軟土地基處理的目的是增加地基穩(wěn)定性，減少施工后的不均勻沉陷[2]，所以施工的技術(shù)人員必須意識到軟土地基的危害性，堅決以數(shù)據(jù)說話，認(rèn)真測定基底的承載力，并根據(jù)不同的地質(zhì)情況，不同的投資和工期要求，采用切實可行的處理方案，同時一定要采集橋涵施工后的工后沉降數(shù)據(jù)，積累經(jīng)驗，為今后的施工打下堅實的基礎(chǔ)。

畢業(yè)論文聲明

本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文，是本人在老師指導(dǎo)下，進行實踐工作所完成的。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文的成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。

簽名：

年月日

致謝

感謝……不可想象我將會怎么樣……。

參考文獻

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第二篇：軟土地基處理技術(shù)

軟土地基處理技術(shù)

摘要：軟土地基的處理質(zhì)量是保證建筑物安全、高效運營的關(guān)鍵，也直接影響到地基的基礎(chǔ)承栽力。目前在國內(nèi)較為常用的地基處理方法有：墊層法、強夯法、和灰土擠密樁、石灰樁、砂樁、碎石樁、深層攪拌法和高壓旋噴注漿法等。不同的軟土地基應(yīng)該結(jié)合工程的實際采取有效經(jīng)濟的處理辦法。關(guān)鍵詞：軟土地基處理 主要類型 危害 地基承載力 地基土 變形

一、緒論

1、什么是軟土

研究工程的軟土地基處理，首先我們需要去了解什么是軟土。具體該如何定義軟土，各行業(yè)部門如建筑、鐵路、公路等，根據(jù)行業(yè)特點和習(xí)慣，給出的定義或判定條件不盡相同。

例如，在建筑工程中認(rèn)為：軟（弱）土是指淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其他高壓縮性土。其中淤泥是在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積并經(jīng)生物化學(xué)作用而形成，為天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土稱為淤泥質(zhì)土。[1] 此外公路工程中認(rèn)為：軟土為天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥質(zhì)土的特征解釋為，在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用而形成的飽和粘性土，含有機質(zhì)，天然含水量大于液限。當(dāng)孔隙比大于1.5時稱為淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0時稱為淤 泥質(zhì)土。當(dāng)土的燒失量大于5%時，稱有機質(zhì)土;大于60%時稱為泥炭。[2] 關(guān)于軟土定義，除以上所述的兩點觀點外還有一些，但大同小異?？偠灾?，工程界通?？谡Z稱呼的軟土指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的土。

一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類土體的簡稱。軟土廣泛分布在我國沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學(xué)特征：天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。如果軟土作為工程建筑的地基，由于其承載力低、往往就會產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降。所以當(dāng)一個工程在遇到地基土為軟土?xí)r，如何做到正確且經(jīng)濟的處理就顯得尤為重要。

2、軟土地基的特性

軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土，其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近，但作為地基，工程性質(zhì)卻可能相差很大，其大概特點總結(jié)如下：

1．含水量較高。因為軟土的成分主要是由粘土粒組和粉土粒組組成，并含少量的有機質(zhì)。粘粒的礦物萬分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì)，呈薄片狀，表面帶負(fù)電荷，它與周圍介質(zhì)的水和陽離子相互作用，形成偶極水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類土的含水量比較高。

2．透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6～1×10-8cm/s之間，所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C質(zhì)含量較大時，土中可能產(chǎn)生氣泡，堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長時間才能穩(wěn)定，同樣在荷載作用下地基土的強度增長也是很緩慢的。

3．壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5～1.5Mpa-1，最大可達到4.5Mpa-1；壓縮指數(shù)約為0.35～0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài)，但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài)，近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn) 1 生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土，當(dāng)應(yīng)力未超過先期固結(jié)壓力時，地基的沉降很小。

4．流變性強。在荷載的作用下，軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強度的衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

3、軟土地基的危害

軟土地基的危害是承載力低，變形大，特別是不均勻變形大，而且變形穩(wěn)定時間很長，幾年甚至幾十年。往往造成建筑物沉降大且不均勻，造成建筑物開裂，傾斜等。

例1：2009年6月27日上海閔行區(qū)“蓮花河畔景苑”一在建13層住宅樓于清晨連根“臥倒”的事件。事后專家分析，最有可能是地基出現(xiàn)問題，因為蓮花河畔景苑所在的區(qū)域?qū)儆谏虾Ａ魃潮容^嚴(yán)重的區(qū)域，其地基是屬于我們常說的軟土地基，如果地基不經(jīng)過加固處理，很容易引起房屋傾斜。專家認(rèn)為由于是對土芯取樣出現(xiàn)問題，導(dǎo)致設(shè)計存在偏差；或者是打樁不深、水泥標(biāo)號等存在問題。因為地樁的水泥有高標(biāo)要求，如果沒有達到會發(fā)生斷裂。

例2：2010年8月，福建正得房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)的格林蘭景3號樓地基塌陷一事，以及各地不斷傳來的“樓薄薄”、“樓脆脆”、“樓歪歪”等新聞，如此多的房屋出現(xiàn)質(zhì)量問題，已經(jīng)讓老百姓不寒而栗。

例3：2004年4月4日下午4點左右，福建羅長高速公路馬尾到琯頭段長柄高架橋往北500米處發(fā)生大面積塌方，塌方路段長度約70米，塌陷落差達15米左右。陷下去的公路上有一輛小轎車。駕駛員心有余悸地告訴記者，當(dāng)時的感覺就像乘電梯往下掉，所幸人車都沒有受損。據(jù)福建省高速公路公司負(fù)責(zé)人介紹，造成事故的主要原因是路基軟、土質(zhì)差，淤泥又深又厚，雨季來臨使地下淤泥產(chǎn)生流動。

根據(jù)以上三個例子可見，工程中軟土地基處理的重要性和必要性。

二、軟土地基處理目的和意義以及發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題

1、軟土地基處理的目的和意義

意義：眾所周知，地基與建（構(gòu)）筑物的關(guān)系極為密切，建（構(gòu)）筑物的安全與正常使用，地基基礎(chǔ)起著非常重要的作用。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，世界各國各種土建，水利、交通等類的工程事故中，因地基問題造成的工程事故的比例最大。軟基處理恰當(dāng)與否，關(guān)系到整個工程質(zhì)量、投資和進度，其重要性已越來越多的被人們所認(rèn)識。

目的是：利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對地基土進行加固，2 用以改良地基土的工程特性。

1、提高地基的抗剪強度

2、降低地基的壓縮性

3、改善地基的透水特性

4、改善地基的動力特性

5、改善特殊土的不良地質(zhì)特性

2、軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題 2．1發(fā)展現(xiàn)狀

近40年來，國外的地基處理技術(shù)發(fā)展的十分迅速，老方法得到改進，新方法不斷涌現(xiàn)。在20世紀(jì)60年代中期，從如何提高土的抗拉性質(zhì)這一思路上，發(fā)展到土的加筋法；從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點出發(fā)，發(fā)展到了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶；從如何進行深層密實處理的方法考慮，采用加大擊實工的措施，發(fā)展到了強夯法和振動水沖法等。另外，國外現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對地基工程提供了強大的生產(chǎn)手段，如能制造重達幾十噸的強夯起重機械；潛水電機的出現(xiàn)，帶來了振動水沖法中振動器等施工機械；真空泵的問世，建立真空預(yù)壓法，生產(chǎn)了大于20MPa氣壓的空氣壓縮機，從而產(chǎn)生了高壓噴射注漿法。通過不斷的發(fā)展使得如今對軟土地基處理變得更加簡單快捷。

2.2現(xiàn)有軟土地基處理方法所存在的問題

為什么在世界各國各種土建，水利、交通等類的工程事故中地基問題造成的工程事故的比例最大，現(xiàn)有的處理方法中存在哪些問題？

(1)未能因地制宜合理選用處理方法。在合理選用地基處理方法方面有時存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據(jù)工程地質(zhì)條件和地基加固原理，因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面，現(xiàn)在的問題是對幾個技術(shù)上可行方案進行比較、優(yōu)化不夠。采用的不是較好的方法，更不是最好的方法。有時工程問題是解決了，但造價高和工期長。

(2)不能正確評價每種地基處理方法的適用性。人人都承認(rèn)每種地基處理方法都有一定的適用范圍，但遇到具體問題就會盲目擴大其應(yīng)用范圍，對這種情況施工單位更應(yīng)注意。

(3)施工單位素質(zhì)差影響地基處理質(zhì)量。這方面最典型的例子是攪拌樁施工。幾年前上海市建委發(fā)文禁用粉噴深層攪拌法，接著不少地區(qū)也采取類似措施。深層攪拌法不能滿足地基處理要求并不是深層攪拌法工法本身不成熟，也不是深層攪拌法加固地基設(shè)計方法不對。影響施工質(zhì)量主要是施工單位素質(zhì)和施工機械兩方面問題。先分析施工單位素質(zhì)存在的問題。前些年，地基處理施工隊伍的快速膨脹，造成絕大多數(shù)施工隊伍缺乏必要的技術(shù)培訓(xùn)，熟練技術(shù)工人缺乏是普遍現(xiàn)象。除此之外，還存在偷工減料現(xiàn)象。其它地基處理方或輕或重也存在類似問題。

(4)施工機械簡陋影響地基處理水平和質(zhì)量。近二十幾年來，我國地基處理施工機械發(fā)展很快，許多已形成系列化產(chǎn)品。但應(yīng)看到與我國工程建設(shè)需要相比較，差距還很大。還以深層攪拌法為例，不能很好保證施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關(guān)，也與目前應(yīng)用的施工機械水平有關(guān)。簡陋的機械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。

(5)地基處理理論落后于實踐。從實踐一理論一再實踐的角度看，實踐先于理論是一般規(guī)律，對土木工程更是如此。但重視理論研究，用理論指導(dǎo)實踐也是很重要的。對地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究也是發(fā)展中存在的問題之一。

(6)不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗手段。完善的質(zhì)量檢驗手段是保證施工質(zhì)量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗手段。

三、簡要介紹常用的軟土地基處理方法及其原理

隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展進步以及新的加固技術(shù)、新型材料的不斷研發(fā)，使得軟土地基處理技術(shù)日趨完善。(1)換土墊層法

換土墊層法的原理是：將基礎(chǔ)底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土或不良土挖去，以質(zhì)地堅硬、強度較高、性能穩(wěn)定、壓縮性較小、具有抗侵蝕性的砂、礫、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時以人工或機械方法分層壓、夯、振動，使之達到要求的密實度，形成良好的人工地基。墊層能有效擴散基底壓力，提高地基承載力、減少沉降、加速軟弱土層的排水固結(jié)、防止凍脹、消除膨脹土的脹縮作用等。適用于各種軟弱土及山地不良地基的淺層處理。使用的主要材料：砂、礫石、石渣、粉煤灰、礦渣等。使用的主要機械設(shè)備：人工挖土或機械挖土、墊層材料運輸、壓實或夯實機械。

(2)擠淤置換法

擠淤置換法的原理是：依靠換填材料的自重以及借助于其他外力，如壓載、振動、爆炸、強夯或卸荷等，使軟弱層遭受破壞后被強制擠出而進行的換填處理。適用于厚度較小的淤泥地基。

(3)強夯置換法

強夯置換法是一種普遍運用的方法，其原理是采用邊填碎石邊強夯的強夯置換法在地基中形成碎石墩體，由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復(fù)合地基，以提高地基承載力、減少沉降。適用于人工填土、砂土、粘性土和黃土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料：碎石、礦渣等。使用的主要機械設(shè)備：夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置及運輸裝卸機械。

(4)碎石樁(置換)法

原理是在軟粘土地基中采用沉管法或其它方法設(shè)置密實的砂樁或碎石樁，以置換同體積的粘性土形成砂石樁復(fù)合地基，以提高地基承載力。同時砂石樁還可以同砂井一樣起排水作用，以加速地基土固結(jié)。適用于軟粘土地基。使用的主要材料：砂或碎石、礫石。使用的主要機械設(shè)備：打樁機。

(5)振沖置換法

振沖置換法的原理是利用振沖器在高壓水流作用下邊振邊沖在地基中成孔，在孔內(nèi)填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石樁。碎石樁與樁土間形成復(fù)合地基，以提高承載力，減小沉降。適用于不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。使用的主要材料：碎石、礫石。使用的主要機械設(shè)備：振沖器、起重機或施工專用平臺和水泵。

(6)加載預(yù)壓法

原理是在建造建筑物之前，天然地基在預(yù)壓荷載作用下壓密、固結(jié)，地基產(chǎn)生變形，地基土強度提高，卸去預(yù)壓荷載后再建造建筑物，完工后沉降小，地基承載力也得到提高。堆載預(yù)壓有時也利用建筑物自重進行。當(dāng)天然地基土滲透性較小時，為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離，加速土體固結(jié)，在地基中設(shè)置豎向排水通道，常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當(dāng)采用豎向排水通道時，也分別稱為袋裝井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。［7］適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。使用的主要材料：堆載用料可用土石方或其他填料;墊層材料用滲透系數(shù)大于10-3 m/s、含泥量小于3%、級配較好的中粗砂；豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂，袋裝砂井法還需聚丙烯機織土工物，塑料排水帶法需塑料排水帶。使用的主要機械設(shè)備：堆載用料的運輸、裝卸機械，也可用人工運輸，靜壓沉管機械、錘擊沉管機械，動力螺旋鉆機，袋裝砂井專用打設(shè)機，塑料排水帶插板機。

(7)降低地下水位法

原理是通過降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其效果如堆載預(yù)壓，使地基土固結(jié)。在基坑開挖圍護設(shè)計中可減小作用在圍護結(jié)構(gòu)上的土壓力。適用于砂性土或透水性較好的軟粘土層。

4(8)石灰樁法

原理是通過機械或人工成孔，在軟弱地基中填入生石灰或生石灰塊加其他摻合料，通過石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁周土的物理力學(xué)性質(zhì)，并形成石灰樁復(fù)合地基，可提高地基承載力、減少沉降。適用于雜填土、軟粘土地基。使用的主要材料：生石灰。使用的主要機械設(shè)備：打樁機或洛陽鏟成孔。

(9)深層攪拌法

原理是利用深層攪拌機將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強體，形成復(fù)合地基以提高地基承載力，減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，也可用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高、地基承載力不大于120KPa的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時宜通過試驗確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機械設(shè)備：深層攪拌機，按攪拌軸分為單軸和雙軸兩種，按噴射方式分為漿液噴射和粉體噴射兩種。配套設(shè)備：漿液噴射主要有灰漿攪拌機、灰漿泵，粉體噴射主要有粉體發(fā)送器、空氣壓縮機以及計量器等。

(10)高壓旋噴注漿法

原理是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆進預(yù)定位置，然后用20Mpa左右的漿液或水的高壓流沖切土體，形成水泥土增強體。有單管法、二重管法、三重管法。在噴射漿液的同時通過旋轉(zhuǎn)、提升形成定噴、擺噴和旋噴。可形成復(fù)合地基以提高承載力，減少沉降，也常用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的大塊石，或有機質(zhì)含量較高時應(yīng)通過試驗確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機械設(shè)備：鉆機、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機、注漿管、噴嘴、流量計、輸漿管、制漿機等。

以上論述的幾種軟土地基處理方法，僅僅是眾多處理方法中較具代表性的，在各個不同的工程建設(shè)過程中，建設(shè)人員要針對不同的地質(zhì)條件、技術(shù)條件、設(shè)備條件、資金力度等因地制宜的采用一種最為經(jīng)濟合理，施工方便的地基處理技術(shù)。本文將要重點介紹的噴粉樁加固地基處理技術(shù)，就是一種具有加固工藝合理、施工簡單、技術(shù)可靠、成本低廉、進度快、無振動、無噪音、工期短、占地面積小等優(yōu)點的處理技術(shù)。

四、噴粉樁加固地基的處理方法

1、噴粉樁加固地基處理技術(shù)的概述

粉噴樁是粉體噴射深層攪拌樁加固軟土技術(shù)的簡稱。國外定名為DJM工法(Dry Jet Mixing Method)噴粉樁最早是由瑞典和日本于20世紀(jì)60年代后期提出的加固地基的技術(shù)工藝。80年代初，國內(nèi)開始研究，1984年7月在廣東省云浮硫鐵礦鐵路專用線上用石灰攪拌樁加固單孔4.5m蓋板箱涵軟土地基獲得成功，1985年4月通過鐵道部部級技術(shù)鑒定。此后，很多設(shè)計單位將噴粉樁技術(shù)進行了推廣應(yīng)用，特別是地下水位較高的地區(qū)。

2、該技術(shù)的工作原理

通過噴射攪拌機將粉狀加固料如水泥、石灰粉等用壓縮空氣噴入地基深部憑借攪拌機的回轉(zhuǎn)鉆頭葉片使加固料與原位軟土混合就地攪拌形成具有整體性、水穩(wěn)性及一定強度的樁體。樁體中的加固料與軟土產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)從而使樁體與樁間土一起組成復(fù)合地基起到加固地基的目的。

2.1噴粉樁所采用固化劑的分類

當(dāng)前在實際工程中噴粉樁所用的固化劑主要是水泥或石灰兩鐘，噴拌成水泥土樁或石灰土樁。

采用水泥作為固化劑時，水泥的水化與其在混凝土中的變化機理不同，混凝土的硬化是水泥在粗骨料中進行，而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介質(zhì)中進行，作用緩慢而復(fù) 5 雜。采用生石灰作固化劑時，石灰在土層中吸水、膨脹、發(fā)熱和進行復(fù)雜的離子交換，土微粒凝聚、火山灰、碳酸鈣、固結(jié)等一系列物理化學(xué)反應(yīng)，生成復(fù)雜的化合物，這些化合物在水和空氣中逐漸硬化、使土粒得到牢固結(jié)合和加強，促使周邊土體固結(jié)，從而形成較高強度的石灰土。

3、噴粉樁處理的特性

噴粉樁是由水泥或石灰作固化劑而形成的灰土樁，因為它既不能摻入高強度的粗石骨料，也不能通過用配置鋼筋的方法來提高自身的承載力，所以噴粉樁僅考慮豎直荷載的作用，不象砼樁那樣，承受豎向力的同時還能承受水平力。噴粉樁自身性質(zhì)介于剛性樁（鋼筋混凝土灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、木樁、鋼管樁等）與柔性樁(碎石樁、砂樁、土樁等)之間的一種樁型，它的剛度、抗壓強度和抗側(cè)向壓力作用均小于剛性樁而大于柔性樁。由于噴粉樁所用的固化劑是在鉆孔過程中、通過鉆桿噴入土層中的，樁載面中心的鉆桿占去一定的空間，鉆頭葉片距端頭越近攪拌力矩越大，使灰土攪拌愈均勻；因此樁身截面的強度是不均勻的，中心軸處強度最低，沿截面經(jīng)向由中心軸向外邊緣強度逐漸增強，在噴粉樁施工過程中應(yīng)空桿復(fù)鉆一次，以便提高混合土的均勻性是非常必要的。噴粉樁的軸向應(yīng)力分布是不均勻的，從樁頂自上而下軸向力逐漸減小，最大軸向力位于樁頂3-5倍樁徑范圍內(nèi)，再往下軸向力收斂很快，所以，噴粉樁的破壞機理是，以淺層樁向縱向壓縮變形增長，外荷載繼續(xù)增加，樁向達到抗裂極限狀態(tài)，而使樁體失去傳力功能。

4、噴粉樁在工程施工中的應(yīng)用

1、提高基礎(chǔ)地耐力：噴粉樁適用于加固軟土地基，增強軟土地基的承載力，使之提高建筑物的基礎(chǔ)地耐力。

2、加固軟土邊坡：當(dāng)此次工程進行建筑物基坑開挖時，我們遇到地面寬度不夠使放坡受到限制，開挖邊坡的穩(wěn)定性不夠等問題。由于噴粉樁可用于加固軟土邊坡，所以采用單個噴粉樁互相搭接而形成豎壁狀墻體作護岸結(jié)構(gòu)，這樣比起砼連續(xù)墻、預(yù)制鋼筋砼樁、鋼板樁等護岸方案，不但施工簡便，而且經(jīng)濟效益可觀。

3、基坑的施工：采用水泥作固化劑制成的噴粉樁，由于水泥與原位土混合后，原位土變成較密實的水泥土，大大降低軟土的滲透系數(shù)，可有效地起到阻水作用，避免坑壁流砂發(fā)生。同時，由于噴粉樁下端入土深度校長，切斷了地下水的滲透途徑，使得基坑降水漏斗變陡，減小了由于降水量大對周圍環(huán)境的危害，從而使基坑排水作業(yè)簡便化，有利于基坑的施工。

具有的優(yōu)點：

加固工藝合理、施工簡單、技術(shù)可靠、成本低廉、進度快、無振動、無噪音、工期短、占地面積小、對環(huán)境無污染、對周圍建筑物無影響、加固效果好等，更引人注意的還有：

（1）可以直接在含有地下水的地層中施工成型。

（2）雖然負(fù)溫下固化料與土的反應(yīng)減弱，但溫度回升后，反應(yīng)可繼續(xù)進行，故在地溫為-10℃以上的情況下進行施工，毫不影響樁的質(zhì)量。

（3）施工過程中只向土層中噴射固化料干粉，無需向地層中注入附加水分，不但減少了施工污染，而且使固化料能充分吸收軟土中的水分，從而增強加固效果。

（4）施工原料除原位軟土外，僅摻入少量固化劑，因此施工工藝簡單，施工成本低。

5噴粉樁施工程序：

1、平整場地，整套設(shè)備根據(jù)實際地形安裝就位。

2、噴粉樁機自動縱橫向移動，鉆頭對準(zhǔn)孔位。

3、啟動攪拌機，鉆頭正向旋轉(zhuǎn)，實施鉆進作業(yè)。為了不至堵塞鉆頭上的噴射口，鉆進過程中不噴固化料，只噴射壓縮空氣，即確保順利鉆進，又減小負(fù)載扭矩。隨著鉆進，使 6 被加固的軟土體在原位受到攪動。

4、鉆至設(shè)計孔底標(biāo)高后停鉆。

5、再次啟動攪拌機，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭，同時打開發(fā)送器前面的控制閥，按需要量向被攪動的疏松土體中噴射固化料——水泥粉（或石灰粉），邊提升邊噴射邊攪拌，盡量達到攪拌均勻，使軟土與固化料充分混合，噴射量與控制閥的開放大小成正比，與鉆頭的提升速度成反比。

6、當(dāng)鉆頭提升至高出樁頂40cm～50cm時，發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉料，樁柱已形成，將鉆頭提出地面。

7、為了確保固化劑與土體充分混合或感到某一根樁噴粉質(zhì)量欠佳時，對原孔應(yīng)復(fù)鉆一次，以達到圖紙設(shè)計要求。

8、實踐證明：在噴粉過程中，當(dāng)鉆頭提升到最后階段時應(yīng)注意控制，使鉆頭距地表面≥50cm時停止噴粉，不然粉體被帶出地面而向空中飛散污染環(huán)境。

 6.1噴粉樁施工程序圖

a.鉆機定位 b.噴氣鉆井 c.終孔停鉆 d.噴粉提升 e.成樁、鉆頭提至地面

1.噴鉆機 2.鉆架 3.鉆桿 4.鉆頭 5.鉆孔 6.成樁

結(jié)束語：

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當(dāng)，就會造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，對構(gòu)造物造成不同程度的危害。軟土地基的處理方法很多，但是結(jié)合實際情況，我國各地區(qū)的環(huán)境，土質(zhì)皆有不同。前輩們的工程實踐經(jīng)驗很寶貴，值得我們借鑒，但在實際工程中需要我們勇于探索，力求用最簡單、最經(jīng)濟的施工方法完成任務(wù)。

參考文獻：

[1]中國建筑科學(xué)研究院.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002 [2]交通部第一公路勘察設(shè)計院.《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》.北京:人民交通出版社，1996 [3]鐵道第一勘察設(shè)計院.《鐵路工程地質(zhì)手冊》[M].北京:中國鐵道出版社，1999 [4]鐵道第三勘察設(shè)計院.鐵路工程設(shè)計手冊:《橋梁地基和基礎(chǔ)》[M].北京:中國鐵道出版社，2002 [5]建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計院.《巖土工程勘察規(guī)范》.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001 [6]殷宗澤、龔曉南．《地基處理工程實例》．中國水利水電出版社．2000 [7]翁春旭．處理軟土地基排水固結(jié)法的技術(shù)經(jīng)濟分析． 2000

第三篇：道路軟土地基處理過程中學(xué)習(xí)心得

道路軟土地基處理過程中學(xué)習(xí)心得

軟基處理方法很多，具體處理方法大家都知道就不介紹了，僅說一下巖土勘察報告出來應(yīng)怎么看，軟土怎么判斷，好如何進行下處理。

軟土地基處理后如何來鑒定與評價所取得的效果，目前不完全的統(tǒng)計大體有兩類辦法：

1、以地基承載力為標(biāo)準(zhǔn)，或輔以觸探。常用于建筑地基。

2、以計算的工后沉降為標(biāo)準(zhǔn)。常用于高速公路、市政道路方面的工程中。市政道路下處理時也參看第1條。

計算的工后沉降不超過規(guī)范許可值，這僅僅是計算結(jié)果而已。其可靠性極差。因此，有條件的地區(qū)和部門都在做“工后長期觀察”，以求積累經(jīng)驗，供日后工程設(shè)計、施工參考。

于是，在填筑路基（或道基）前，在鋪筑路面（或道面）前，在高速公路或市政道路交付使用驗收之時，軟土地基處理結(jié)果完善了沒有？究竟可靠不可靠？對這個問題不能做出答復(fù)。

我不贊成軟土地基處理設(shè)計過程中設(shè)計人員過分沉湎于各種沉降計算，因為計算結(jié)果的可靠程度太讓人們質(zhì)疑了。計算結(jié)果只能起到比較參考作用，不可能成為設(shè)計結(jié)果的依據(jù)。我認(rèn)為，要認(rèn)真閱讀軟土地基六個方面的資料，全面分析所在地段的軟土特征。這六個方面是：

1、各土層土壤成因；

2、各土層土壤類別；

3、各土層土壤所處狀態(tài)；

4、各土層土壤四大物理指標(biāo)，K（壓實系數(shù)），δ（干容重），ω（含水量），e0（天然孔隙比）；

5、規(guī)范所指軟土和習(xí)慣所稱軟粘土所處層位與層厚；

6、鉆探孔位地基承受不同荷載（路基、路面，折算成土柱高度）條件下的主固結(jié)沉降計算值，以及各鉆探孔位承受不同填土荷載條件下的主固結(jié)沉降計算值的圖示。

通過閱讀以上材料可以形成清晰的概念：沿路線方向分布的軟土地基，其弱軟程度是不一樣的（通過主固結(jié)沉降反映出來）；同一地層斷面中軟土僅僅只分布在若干層位中，或厚或薄，或深或淺；同一地層斷面中軟土層的弱軟程度也是不一樣的（通過K、δ、ω、e0反映出來），其中最直觀的，也是最本質(zhì)的參數(shù)應(yīng)為δ（或K）和ω。通過這樣的閱讀使我們真正抓住處理重點所在，避免以籠統(tǒng)概念來“加封”軟土地基，進而避免以籠統(tǒng)的規(guī)范來對待它。

那么，軟土地層的δ（或K）和ω應(yīng)該限定或處理到什么程度，什么限值為宜呢？原則上講應(yīng)該處理到脫離軟土、軟粘土范疇為宜。脫離軟粘土范疇的具體標(biāo)準(zhǔn)又是什么呢？讓我們來了解路基施工規(guī)范：規(guī)范規(guī)定填方路段路床頂面以下大于1.5m深度的路基壓實度應(yīng)該大于或等于0.90。路床頂面以下大于1.5m的填方路段，大體上相當(dāng)于路基填土高度大于2.2m左右。那么，對于填方下面的天然地基，要求它具有0.85的壓實系數(shù)是必要和恰當(dāng)?shù)?。過去也有工程實踐經(jīng)驗的。若以δmax（最佳含水量條件下的最大干容重）等于1.80g/cm3，土顆粒比重2.70計，當(dāng)K=0.85時，土壤的孔隙率等于43.3%，孔隙比等于0.76，飽和含水量等于28.3%（土壤中的孔隙全由水份充滿）。這是軟粘土的界定含水量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)鼗韺雍看笥?8%～30%時，筑路機械幾乎無法直接在地基表面上作業(yè)。

于是，經(jīng)處理過的軟土地基各地層應(yīng)具有的標(biāo)準(zhǔn)是：K≥0.85，與其對應(yīng)的δ≥1.53g/cm，ω≤28.3%。具備這一標(biāo)準(zhǔn)的地基土已經(jīng)不再是軟粘土，更不是軟土了。

那么，達到上述標(biāo)準(zhǔn)的地層深度應(yīng)該是多少呢？公路方面的相關(guān)規(guī)范從未提及到對地基的要求。建筑方面有持力層厚度為5m的說法（淺基礎(chǔ)的持力層）。公路方面眾多技術(shù)人員議論中的持力層厚度（針對填方高度5m以內(nèi)）為5～6m。關(guān)于持力層厚度問題暫時沒有可參考的資料，因為過去不曾重視過這方面的事情。但公路方面眾多技術(shù)人員有一不成文的共識：軟土地基處理重在上層。

有了初步的標(biāo)準(zhǔn)就可以有相應(yīng)的鑒定辦法。對經(jīng)軟土地基強夯法處理過的地基進行鉆探取樣，分層測定δ和ω值。同處理前的地層δ、ω值對照，變化了否？達到要求了否？取樣檢查深度暫時可取10m以內(nèi)，以期積累經(jīng)驗。鑒定深度可暫定為5m。

第四篇：軟土地基松木樁處理技術(shù)

一.軟弱地基的種類及常見的處理方法

軟弱地基的種類很多，按成因一般可分為人工填土類地基；海相、河流相和湖相沉積而成的含淤質(zhì)粘土類地基；各種山前沖積、洪積相所形成的夾卵石、漂石的粘土類地基。復(fù)雜的成因造成了它們在物理力學(xué)性能上的復(fù)雜性，它們的共同特點是承載力低、壓縮性高。目前對厚度較大的軟弱地基一般采用各類鋼筋混凝土樁進行處理，對含水量和孔隙比較大的軟弱地基一般采用砂樁、石灰樁，化學(xué)灌漿或堆載預(yù)壓等方法處理。各種處理方法都有較強的針對性，處理方法選擇是否合理，直接影響到建筑物的設(shè)計是否安全和節(jié)約。在實際工程中，松木樁處理軟弱地基的問題較少提及，筆者認(rèn)為在條件許可的情況下采用短木樁處理某些軟弱地基不僅施工較為便捷，而且費用也較為經(jīng)濟合理。二.用松木樁處理地基的實例

在實際工程中軟弱地基普遍存在，對于一些層數(shù)較低、荷載較輕的建筑物地基或遇局部暗塘的情況，大多是采用松木樁處理地基的。下面就１１０ＫＶ鹿山變電所主控樓的地基處理作一簡要介紹。（１）工程的地質(zhì)概況

該工程位于鹿山附近，建筑面積６５０m２，兩層全框架結(jié)構(gòu)。地質(zhì)剖面自上而下由雜填土、淤質(zhì)粘土、含淤質(zhì)礫砂卵石、粉質(zhì)粘土及粘土構(gòu)成。

淤質(zhì)粘土呈軟塑狀，下部的含淤質(zhì)礫砂卵石呈中密狀，是較為理想的持力層。持力層的實際埋深約４米。當(dāng)時曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定了松木樁的處理方案。（２）松木樁的設(shè)計計算

在設(shè)計中短木樁用作擠密樁時可按下式設(shè)計： Ｓ=0.95d√(1+ e０)／(e０-e１)

n=Ａ/ＡＰ Ｓ――樁的間距（m）d――樁徑（m）

e０――擠密前土的天然孔隙比

e１――擠密后作要求達到的孔隙比，可按地基所需的承載力設(shè)計值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》附錄五附表５－３或５－４確定 n――每m２樁的根數(shù)

Ａ――每m２地基所需擠密樁面積，Ａ=(e０-e１)/(1+ e０)ＡＰ――單樁橫截面積（m２）

在設(shè)計中，當(dāng)樁端有硬殼層存在時，可作為端承樁，按下式計算： Ｐa=Ψα[σ]A-----------------(a)Ｐa――單樁承載力

Ψ―――縱向彎曲系數(shù)，與樁間土質(zhì)有關(guān)，一般可?。?α―――樁材料的應(yīng)力折減系數(shù)，木樁取0.5 [σ]――樁材料的容許壓力，kＰa

本實例中柱下獨立基礎(chǔ)附加應(yīng)力及自重總值為950KN。選③層為樁端持力層，地基土的容許承載力經(jīng)綜合分析后取值130kPa，基礎(chǔ)埋深１.5米，經(jīng)計算基礎(chǔ)尺寸為2.6*2.9m2。持力層埋藏較淺，因而采用端承樁設(shè)計。根據(jù)（a）式，當(dāng)以松木為材料，樁直徑為15cm時，[σ]為2773.4kPa

Ｐa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根 每平方米所需樁數(shù)為

n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根／m2 實?。蹈痬2 該工程的樁基底面積為210m2，所需樁數(shù): 210*5=1050根

樁的布置按梅花形： 全部打樁完畢后，在樁頂面鋪設(shè)20cm厚片石灌石子，加以夯實，然后再做基礎(chǔ)。（３）經(jīng)濟效果分析

軟弱地基的松木樁處理技術(shù)

根據(jù)建筑預(yù)算定額，φ15cm的松木樁2.5m長每根樁工料費為15元／根，總費用1050*15=1.575萬元。若用12cm*12cm混凝土預(yù)制短樁約需5.1萬元；若用換土墊層則需2.4萬元，并且因地下水位較高，換土施工難度很大。顯然用松木樁方案為首選。該工程1999年5月竣工兩年多來，通過使用和觀測證明，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。

三.松木樁處理軟弱地基的適應(yīng)條件

根據(jù)筆者在軟土地基上工程建設(shè)的實踐經(jīng)驗，軟土地基的設(shè)計之前必須認(rèn)真進行工程地質(zhì)勘察和土工試驗。只有查清土層和土質(zhì)的情況，才能正確地進行設(shè)計和施工；再者，必須從場地的土層和土質(zhì)的特點出發(fā)，對地基與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、施工及使用等方面進行綜合考慮，通過方案比較、合理地選擇地基處理方案。一般軟土厚度小于5m時較為適宜用松木樁處理，為了便于打樁，樁長不宜超過4m。作端承樁時，為了保證樁尖能進入持力層，上部可先開挖至基礎(chǔ)的埋深后再打樁。樁的材料必須用松木，因松木含有豐富的松脂，這些松脂能很好地防止地下水和細(xì)菌對其的腐蝕，價格也較為便宜。松木樁適宜在地下水以下工作，對于地下水位變化幅度較大或地下水具有較強腐蝕性的地區(qū)，不宜使用松木樁。

實踐證明，短木樁處理軟弱地基時，有施工方便、經(jīng)濟效益明顯的優(yōu)點，它可避免大量的土方開挖，因而在松木資源較為豐富的地區(qū)，用松木樁處理軟弱地基在經(jīng)濟和技術(shù)上是可行的，它不失為一種處理軟弱地基的有效手段。

第五篇：軟土地基的加固措施探討

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軟土地基的加固措施探討

軟土地基的加固措施探討

摘要：隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的飛速發(fā)展，高等級公路建設(shè)也得到了快速發(fā)展。由于公路軟土路基等病害的存在，使得高等級公路達不到高速營運、行車安全、乘坐舒適、經(jīng)濟節(jié)省的使用要求，達不到其本身所應(yīng)具有的服務(wù)水平，嚴(yán)重影響了高等級公路的經(jīng)濟效益和社會效益。在軟土路基處理過程中，如何保證結(jié)構(gòu)安全、提高行車舒適度、降低養(yǎng)護費用、提高道路使用質(zhì)量，節(jié)約工程投資，將具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：高速公路；軟土路基；加固措施

中圖分類號： U416 文獻標(biāo)識碼： A

1.工程概況

本文選取某高速公路標(biāo)段線路長5.04km，經(jīng)過勘察設(shè)計：第一層，耕殖土層，厚0.5-1.5m灰黃或灰褐色，由淤泥質(zhì)土及亞粘土組成，濕、可塑；第二層，淤泥層.厚1.3-4.8m，灰黑色，粘性好，飽水、流塑，局部夾薄層細(xì)砂；第三層，淤泥質(zhì)細(xì)砂層，厚3.2-8.1m，灰或灰黑色，粉細(xì)砂含量占總重的80%，飽水、松散，含少量貝殼；第四層，淤泥層，在地質(zhì)勘探報告上未見底，灰黑色，粘性好，飽水、流塑狀態(tài)，局部夾薄層細(xì)砂。

由于全線軟土路基較多，在設(shè)計中對軟土小于4.5m地段采用換填處理，對于軟土大于4.5m地段采用攪拌樁復(fù)合地基處理，攪拌樁復(fù)合地基設(shè)計主要可以分為6個路段：k1+105~k1+328段，設(shè)計樁長8.5m，2800余根；k1+861~k2+428段，設(shè)計樁長7.9m，1500余根；k2+640~k2+980段，設(shè)計樁長6.4m，1800余根；k3+206~k3+600段，設(shè)計樁長6.0m，1040余根；K3+880~k4+300段，設(shè)計樁長6.5m，1600余根；k4+420~k4+960段，設(shè)計樁長6.5m，2600余根；設(shè)計樁長總數(shù)20余萬米。

2.軟基的特征及其危害性

軟土泛指天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1，壓縮

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系數(shù)不大于0.5MPa、不排水抗剪強度小于30kPa的細(xì)粒土。主要為飽和軟粘土。我國廣泛分布的軟土絕大部分在全新世中、晚期形成，軟土一般具有以下特征：

(1)地基沉降量大，一般可達數(shù)十厘米甚至到數(shù)百厘米；

(2)地基沉降時間長,一般達數(shù)十年甚至到數(shù)百年，特別是沿海一帶的軟土地基，由于厚度大，固結(jié)速度較慢；

(3)地基沉降不均勻，由于上部結(jié)構(gòu)的特點與荷載差異，常常引起地基不均勻沉降；

(4)地基抗剪強度低。

由于軟土地基具有上述特征，常常影響公路工程質(zhì)量，引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。其危害性主要表現(xiàn)為：

(1)軟土地基的過大和不均勻沉降將嚴(yán)重影響公路路面的平整度，制約路面通行能力、行車安全度和舒適度；

(2)路基、路堤可能會隨著軟基一起產(chǎn)生滑移，引起公路路面的整體破壞。

由于軟土地基的危害性，公路建設(shè)對于軟基的處理標(biāo)準(zhǔn)要求高，而這同時也對軟基工程地質(zhì)勘察的深度和廣度提出了很高的要求。

3.軟土地基的加固措施與施工

3.1 塑料排水板

塑料排水板處理軟基的原理是利用深插軟基的排水板，避免路基外側(cè)地表及地下水進入路基范圍，當(dāng)填筑路基時，荷載作用于軟基，地下水由于受擠壓和毛細(xì)作用沿塑料排水板上升至砂墊層內(nèi)，由砂墊層向兩側(cè)排出，從而提高基底承載力。

塑料排水板要在砂墊層完成后施工，由測量人員測量出需處理的范圍，用小竹簽定出每根排水板的具體位置，插板機對中調(diào)平，把排水板在鉆頭上安放好，開動打樁機錘打鉆桿，將塑料排水板送入設(shè)計深度，把鉆桿提上來，將地面上的塑料排水板截斷，并留有一定富余長度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根排水板的施工。施工中一定要注意“回帶”現(xiàn)象，即雖然鉆頭打至設(shè)計深度，但提升鉆桿時，塑料排水板隨鉆桿提升而上升的現(xiàn)象，此時要采用在鉆頭用短鋼筋頭等辦法防止“回帶”現(xiàn)象。

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打設(shè)塑料排水板的設(shè)備有兩種：一種為履帶式打樁機，另一種為門架式插板機(帶導(dǎo)軌)。要求用能打入設(shè)計深度的靜力式或振動式設(shè)備，不可用錘擊式或水沖式。套管插入桿為扁平狀或圓形，內(nèi)徑應(yīng)大于排水板的寬度，長度應(yīng)大于排水板的設(shè)計長度，在打設(shè)中要保護排水板不被損壞。

此方法的優(yōu)點是：排水板是工廠生產(chǎn)的，質(zhì)量容易控制，成本較低；在施工過程中沒有排水孔斷面不均勻和受堵塞的情況；斷面小，對地基擾動?。淮蛟O(shè)機械輕，可用于較軟的地基。

3.2 砂井排水法

此方法是在軟土層設(shè)置垂直排水井，一般由中砂或粗砂構(gòu)成，國內(nèi)也有用紙板的。方法是用下端裝有埋入式樁靴的鋼管打入土中，然后從上端灌入砂子，分層夯實，同時將管向上拱起，直至樁孔灌滿砂，形成砂井。在粘性土中也可先打入木樁，拔出樁后在孔中填砂夯實。

根據(jù)施工方法的不同有打入式和振動式。打入式與振動式的區(qū)別在于砂井施打時用錘還是用振動器。

砂井布置一般為等距離梅花形或正方形。砂井填料可選天然級配的中砂或粗砂，粒徑為0.3～10mm，小于0.3mm部分應(yīng)篩除，含泥量不應(yīng)超過2%。

3.3 換填法

3.3.1開挖換填法

即在一定范圍內(nèi)把軟土挖除，用無侵蝕作用的低壓縮散體材料置換，分層夯實。按軟土層的分布形態(tài)與開挖部位，有全面開挖換填和局部開挖換填兩種。如下圖所示是開挖換填工程施工實例。

在開挖換填法施工中選擇填料時，要考慮路堤高度、軟土層厚度及地下水位等因素，宜用排水性能好的砂、砂礫及其他粗粒料。另外，應(yīng)根據(jù)開挖的深度與土的抗剪強度確定合理的邊坡坡度，開挖時若用水泵排水，邊坡容易被破壞，從而增加挖方量，因此，如果有不需要壓實的良好換填材料，為防止邊坡塌落，應(yīng)隨時開挖隨時填料。

3.3.2強制換填法

（1）路堤載荷強制換填法

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此方法就是依靠路堤載荷將部分軟土層強制擠出，并用良好的填筑材料置換。施工時，應(yīng)從中線起逐漸向外側(cè)填筑。但對于寬路堤，由于其沉降不一致，從而在路堤下面殘留有部分軟土，完工后會發(fā)生不利的不均勻沉降，應(yīng)引起注意。

（2）爆破換填法

此方法就是把炸藥裝入軟土層，通過爆破作用將軟土擠出的方法。這種方法對周圍影響很大，只限于爆破對周圍構(gòu)造物或設(shè)施沒有不良影響的地區(qū)使用。并且一般要通過幾次爆破使路堤逐漸下沉，兩側(cè)擠出隆起的軟土要及時挖除，以保證爆破效果不致降低。

3.4灰土擠密樁

當(dāng)軟土地層含水量過大或過小時，可采用灰土擠密樁。含水率過大時，可往孔內(nèi)填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，或快速成孔澆灌或邊成孔邊下套管，或成孔后下套管；含水率過小時，應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍內(nèi)土層，成孔順序應(yīng)先外圈、后里圈并間隔進行。對已成孔應(yīng)防止受水浸濕，且應(yīng)當(dāng)天回填夯實。為避免夯打造成縮頸堵塞，應(yīng)打一孔填一孔。當(dāng)樁孔較密、土質(zhì)松軟時，應(yīng)采取間隔跳打夯實。孔填料前應(yīng)先夯打孔底3～4錘；根據(jù)試驗測定的密實度要求，隨填隨夯，嚴(yán)格控制下料速度和夯擊次數(shù)；回填料應(yīng)拌和均勻，并控制其含水量；每個孔填料用量應(yīng)與計算用量基本符合；夯錘質(zhì)量不宜小于l00kg；錘型以梨形或棗核形較合適，這有利于夯實邊緣土，不宜采用平頭夯錘，落距一般應(yīng)大于2m；如果地下水位較高，應(yīng)降低水位后再回填夯實。已出現(xiàn)疏松、斷裂或夾層的，應(yīng)用洛陽鏟將其全部取出來，并按規(guī)定重新填夯灰土，達到設(shè)計要求。認(rèn)真按操作規(guī)程施工，灰土要按配合比稱量，攪拌要均勻，干濕要適度。每次下灰厚度、數(shù)量、落錘高度、夯擊次數(shù)要按試驗規(guī)定做到前后一致，施工中嚴(yán)格按質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)進行抽樣檢驗。

4.軟土地基加固處理應(yīng)考慮的因素

4.1路基狀況

在路基加固中，在軟土層淺而薄的情況下，常用簡單的表層處理法。重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法。若軟土層較厚，應(yīng)使用其他方法配合表層處理法。夾有砂層且厚度較薄的軟土層，一般采用表層

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處理法、強夯法等方法，即使是5cm的砂層也是有效排水層，在土質(zhì)調(diào)查中不要遺漏。軟土層厚且無砂層的情況，因排水距離長，固結(jié)沉降需很長時間，強度也不增長。因此，沉降處理常用表層排水法。在淺層部位堆積有4m以上厚度砂層，以下為軟弱粘土層的情況。一般來說，穩(wěn)定不成問題，只需沉降處理，常用強夯法。

4.2道路性質(zhì)

道路等級愈高，平整度愈重要，愈需要采取有效的沉降處理措施。等級較低時，可先鋪簡易路面，待沉降結(jié)束后，再鋪正式路面以節(jié)約資金。同時路堤的設(shè)計高度與寬度也是選擇處理方法時要考慮的重要因素。如采用換填法時，寬而低的路堤易發(fā)生局部破壞；反之窄而高的路堤，下面易被換填。在設(shè)計高度大而穩(wěn)定有危險的情況下，采用強夯法將受到限制。還有路堤越寬越高，則地基產(chǎn)生壓力球的根部越深，而引起深處粘土層沉降。

4.3施工環(huán)境

不同的施工環(huán)境選用的處理方法不同，經(jīng)濟性也不同。比如噪音、振動地基及地下水的變化和排出的泥水等，在選擇施工方法時必須考慮。同時在路堤高度較而地基特別軟弱的情況下，周圍地基經(jīng)常發(fā)生大的隆起或沉降。這樣，在路堤坡腳附近有民房和重要構(gòu)造物時，應(yīng)考慮以減小總沉降量且控制剪切變形的方法為主要措施。不能采用這類方法時，應(yīng)考慮事先對可能受影響的構(gòu)造物加以保護，否則應(yīng)考慮以高架構(gòu)造物代替路堤。

5.結(jié)束語

總之，軟土地基的加固處理質(zhì)量直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力，也是保證道路建成后安全、高效運營的關(guān)鍵。所以選擇合理的軟基加固處理方案及方法并快速實施，從而取得預(yù)期的經(jīng)濟和社會效益，就具有重大的實際意義。

參考文獻： [1]周皓明，淺談道路工程軟土路基處理的方法[j]，科技信息，2011.[2]李強．河灘相軟土地基處理研究[J]．中外公路，2005，（8）．

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